冲积扇储层沉积学
基于地震属性的冲积扇沉积微相研究
基于地震属性的冲积扇沉积微相研究纪璇1，黄凤祥2，胡志鹏1，龚福华1，蔡伟祥2（1.长江大学地球科学学院，武汉430100；2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，武汉430100）摘要：利用地震资料将沉积与地震属性相结合，是目前针对钻井资料较少的区域，开展沉积相研究最有效的方法。
研究区主要以冲积扇砂砾岩沉积为主，地震反射杂乱，利用常规砂泥岩储层沉积相分析方法较难准确识别各沉积相带特征。
通过岩心特征、测录井资料等地质分析，结合地震属性解释结果，确定了目的层沉积特征及演化规律：五3东区上乌尔禾组属于冲积扇沉积体系，物源来自西北方向，主要发育扇根、扇中亚相，有利微相以粗粒度、强振幅的主河道、主槽、辫流线为主。
关键词：准格尔盆地；上乌尔禾组；冲积扇；地震属性；均方根振幅中图分类号：TE122文献标识码：A文章编号：1001-7119（2017）04-0056-05DOI:10.13774/ki.kjtb.2017.04.013Analysis of Alluvial Fan Sedimentary Microfacies Based on Seismic AttributesJi Xuan 1，Huang Fengxiang 2，Hu Zhipeng 1，Gong Fuhua 1，Cai Weixiang 2（1.School of Geosciences ，Yangtze University ，Wuhan 430100，China ；2.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources ，Ministry of Education ，Yangtze University ，Wuhan 430100，China ）Abstract ：It is the most effective method to carry out the research of sedimentary microfacies by using the technic of seismic attribution analysis with the principle of sedimentology in the study area with less drilling data.The mainly deposition in Wusandong area ，located in the northwestern margin of Junggar Basin,is glutenite from alluvial fan.Because of the desultory interior reflections ，it is difficult to accurately identify the facies characteristics by using conventional sedimentary facies analysis method ofsand mudstone reservoir.Based on the data of cores ,mud-logging,assay and logging data ，the author confirmed sedimentary characteristics and evolution law of Upper Wuerhe Formation in this area.The results showed that alluvial facies was the main sediment type of this formation ，including main channel ，main trough ，braided stream sand island ，sheetflood ，etc,whose provenance mainly from the northwest.Keywords ：Junggar Basin ；Upper Wuerhe Formation ；alluvial fan ；seismic attribution ；RMS amplitude 收稿日期：2016-05-11基金项目：国家自然科学基金（编号：41074104）。
储层沉积学
储层沉积学1、冲积扇主要沉积作用类型及相带划分？主要沉积作用类型：冲积扇主要是由粗碎屑物质组成的沿山前或陡坡向外部低凹地带伸展的锥形、舌形或弧形的沉积体。
它们常发育在那些地势起伏较大，而且沉积物补给丰富的地区，代表陆上沉积体系中最粗、分选最差的近源单元，通常在下倾方向上变成细粒、坡度较小的河流体系。
冲积扇的沉积产物分为以下四种类型：（1）泥石流沉积（2）片流沉积（3）河道沉积（4）筛状沉积泥石流沉积的一般特点：（1）泥石流沉积分选性很差，小者为粉砂、粘土级物质，大者可达数吨重的漂砾；（2）其形态呈明显的叶瓣状的舌状体，并覆盖于片流沉积之上，与片流沉积有明显的边缘界线。
（3）来源区的物质成分对于泥石流的形成有很重要的影响，如泥质岩一类的母岩就特别有利，而石英岩一类则有利于形成筛积物，不利于泥石流的形成。
（4）泥石流一般都不发育层理，粘度大为块状结构，粘度小时出现递变层，叠瓦状层（5）泥流是泥石流的一种，它主要是由砂、粉砂及泥质物质组成，与泥石流相比较其细碎屑的含量较高。
河道沉积指暂时切入冲积扇内的河道的充填沉积物，故又称为河道充填沉积、辫状河道。
常发育在冲积扇的上半部，在下部由于不受限制变成为片流沉积。
河道沉积的一般特点：（1）河道沉积在平面上为窄而长的砂体；（2）河道沉积物通常是由低粘度的水流所形成的分选不好的砾石和砂，呈透镜状；（3）碎屑颗粒较粗的层，其砾石可呈叠瓦状排列，而砂层可具交错层理；（4）河道沉积单层厚度一般5－60cm，有的可达2m，呈明显的下切－充填构造产生，其周围常常过渡为泥流沉积的、呈板片状的粘土质砂的沉积物。
片流沉积片流也称漫流、洪流，是一种粘度相对低的洪水流，常分布于河道下游终端，为辫状河的席状砂沉积。
片流沉积的一般特点：（1）沉积物主要是由砾石、砂或者少量的含粘土的粉砂组成。
一般地讲，分选中等；（2）在沉积构造方面，常常是呈块状，也可以有交错层理或细的纹层；（3）在产状上，一个单独的砂体是呈透镜体产出，而所有的透镜体则共同组成了板片状的砂体；（4）常于河道沉积相伴生。
冲积扇,课件
三、冲积扇的沉积模式
扇中亚相
位于冲积扇的 中部，为冲积 扇主体。 中到较低的沉 积坡角、辫状 河道发育。
三、冲积扇的沉积模式
扇中亚相
沉积特征：
砂岩、砾状砂岩和砾岩。 与扇根比较，砂砾比率增加。 砾石多呈叠瓦； 不明显的平行层理和交错层理， 甚至逆行沙丘交错层理。 河道冲刷一充填构造发育。
第五章 陆源碎屑岩沉积相模式 （ Terrigenous clastic rocks ）
第二节 冲积扇相 (ALLUVIAL FANS FACIES)
重点
1、哪些沉积作用，它们的演变；
2、沉积物（岩）的特征和变化；
3、亚相的组成、相序和识别
核心：地形地貌及其变化，气候。
本节的框架
一、概述 二、冲积扇的沉积作用及沉积模式 三、冲积扇的沉积模式 四、冲积扇的鉴别标志 五、冲积扇的实例及其和油气的关系
冲积扇的基本特征
冲积扇的基本特征
1、山麓部位，锥状或扇状沉积体； 2、纵向剖面呈下凹的透镜状或呈楔形； 3、横剖面呈上凸状的透镜状；
4、沉积厚度变化大（几米－8000米）；
5、半径：小于100m－大于150km 6、多个组成冲积扇群或冲积裙； 7、沉积物类型和沉积面积取决于构造、气候和物源。
二、冲积扇的沉积作用及沉积物类型
单个冲积扇的水流型式：规则且
简单。
冲积扇群：水流型式复杂。
主河道：宽且深。
分流河道较浅，以辫状型式为主。
二、冲积扇的沉积作用及沉积物类型
冲积扇的沉积作用类型
针对上述沉积作用，布尔（Bull，1972）提出了冲积 扇沉积物的分类方案： 一、泥石流作用 1、泥石流沉积物
2、河道沉积物
冲积扇储层沉积学
典型的冲积扇相模式（据Spearing，1974），A-B.纵剖面：C-D，横剖面
现代疏勒河冲积扇
现代疏勒河冲积扇
龙门山前缘 的冲积扇群
龙门山前缘 的冲积扇群
冲积扇
冲积扇的分类
冲积扇的成因类型，A.湿地扇 ：B.旱地扇
Trellheim冲 积扇各种沉 积类型的分 布，反映砾 石的分布和 辫状河沉积 冲积扇的沉积相划分
1.扇根（陡坡型辫状河和泥石流）
2.扇中（分流的辫状河、泥石流，筛积物）
3.扇端或扇缘（缓坡型辫状河、片泛、湖泊、
干盐湖、泛滥平原
冲积扇相带划 分：（冲积扇 和扇间）；冲 积扇：扇根 （主槽、槽间 滩 ）；扇中 （主水道、次 水道、漫流带、 水道间）；扇 缘（席状片流、 水道 径流）。 扇间：（扇间 滩 和扇间洼 地）。
内蒙古二连盆地阿南凹陷下白垩统腾格尔组腾一段冲积扇沉积 体系和储层发育位置示意图（据赵澄林，1991）
阿拉 斯加 冰水 冲积 扇的 坡度、 砂体 类型 、 内部 结构。
冲积扇沉 积序列和剖 面结构(酒西 盆地青西坳
陷.鸭594井,
下白垩统赤
金堡组)
彭州狮山剖面须四段 冲积扇剖面结构
旱地扇的沉积层序和剖面结构（据斯蒂尔，1974）：A. 苏格兰老红砂岩；B和C.赫布里底群岛新红砂岩
鲁西南古近系官庄组 冲积扇沉积体系和储 层发育位置示意图 （据赵澄林，1992）
泥石流含砾杂砂岩
泥泛砂质泥岩
泥石流含砾杂砂岩
冲积扇扇中亚相二个期次沉积的泥石流紫红色含砾杂砂岩与泥泛沉积 的砂质泥岩呈互层产出(安徽宣城县八里岗剖面始新统吴雪岭组)
间歇辫状河砾岩 片泛泥、粉砂岩
冲积扇扇端亚相片泛沉积的泥、粉砂岩夹间歇辫状河道砂、砾岩远景 (安徽宣城县敬亭山公园始新统双塔寺组
冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述
冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述摘要：冲积扇是河流出口处的扇状地貌堆积体，作为流水地貌的重要组成部分，与人类的经济发展有着实际意义，但在不同气候条件下其特征差异较大。
本文从不同条件下的冲积扇沉积物类型，沉积相组成及垂向序列方面做一简要探讨，以期对冲积扇有个更深刻的认识。
关键词：冲积扇沉积物类型沉积相垂向序列引言冲积扇是河流从山地进入盆地时在山前形成的一种扇状地貌堆积体，是流水地貌的一个重要组成部分（图1）。
在不同气候状况下形成的冲积扇在地貌上和物质组成上有较大的差异。
前人尤其是国外学者对此作了较多的研究[1-2]，并提出了干旱气候条件下和湿润气候条件下的沉积模式以及“干旱扇”和“湿地扇”的概念。
总体来说，冲积扇通常发育在那些地势高差起伏较大而沉积物补给充分的区域，那些地区降水量可能很少，但很猛烈。
所以侵蚀作用进行的相当迅速。
在垂向上一般发育于沉积旋回的下部，同时往往分布于湖区或盆缘的最外缘。
通常冲积扇发育在干旱、半干旱地区，几乎都是由暴发性洪流形成，在一些山间盆地区更为突出，通常被认为是荒漠地形的特征。
冲积扇有几种重要的类似物。
例如河流三角洲，不同之处是后者形成于河流入海处或其他水体处的水下；再如深水海底扇，形成于洋底，由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。
研究现代冲积扇的特征，可以辨认古冲积扇，从而为研究地质历史提供线索。
冲积扇对人类有实际经济意义，尤其在干旱与半干旱区，它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。
有些城市，例如洛杉矶，整座城市都建在冲积扇上。
1冲积扇沉积物类型按照冲积扇沉积物的成因，一般有以下两种沉积物分类：（1）泥石流沉积物：主要由泥流沉积或泥石流而成；（2）阵发性水流沉积物：包括片流、水道、筛析三种沉积。
1.1泥石流沉积物在植被覆盖稀少、突发性洪水和坡度较大以及充足碎屑物供应的前提条件下，由于重力作用，泥石流开始流动，含有大量的泥基，流体的强度大，可以搬运巨大的砾石。
一旦流速减慢，迅速将大小不一的负载堆积下来，就形成分选性较差的砾、砂、泥混合沉积物。
第一章—冲积扇
e—小规模的向上变细的旋回则 随着辫状河道的充填与砂坝的 迁移而形成。
第四节
冲积扇沉积的鉴别
声波时差剖面粗粒碎屑层理混乱/角度相交于细粒沉积
岩 石
依不同的形成方式，可粗略分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。 火山岩 流纹岩；粗面岩；响岩；英安岩；安山岩；粗安岩；玄武岩 斑岩；霏细岩；细晶岩；伟晶岩；玢岩；粒玄岩；煌斑岩 花岗岩；正长岩；二长岩；花岗闪长岩；闪长岩；辉长岩；斜长岩；橄榄岩； 辉石岩；角闪石岩；蛇纹岩；蛇纹大理岩；碳酸岩 碎屑岩；砾岩；角砾岩；砂岩(又分为长石砂岩、杂砂岩)；泥岩；页岩；板岩 集块岩；凝灰岩 石灰岩；燧石；硅藻土；叠层岩；煤炭；油页岩 石灰岩；白云岩；燧石 角页岩；大理岩；石英岩；硅卡岩；云英岩 千枚岩；片岩；片麻岩；混合岩；角闪岩；麻粒岩；榴辉岩
冲积扇上的河道多分布在冲积扇的上半部（Bull，1972），是指 暂时切入冲积扇内的河道充填沉积物：典型的扇根河道直而深，逐渐 变浅，大多为辫状河道。 四、筛积物 当洪水携带的沉积物缺少细粒物质（粉砂和泥）时，便形成由砾 石组成的沉积体，形成具双众数粒度分布特征的砂砾石沉积物。
筛积物
河道沉积
筛积物
2、流域面积与物源的影响 冲积扇的形态和规模大小除受构造因素控制外，还受到下列几种因素的 影响，其中包括流域面积的范围，补给水系所携带沉积物的数量粒级，源区 母岩的成分和地形以及气候条件等。 ①流域面积较大的冲积扇，通常比较小源区的同样物质所形成的扇具有 较低的坡度；
②碎屑的粒级和流体中沉积物的浓度增加时，冲积扇的坡度较陡；
第一章 冲积扇沉积体系
第一节 冲积扇的基本特征、分类及形态
第二节 冲积扇沉积作用的沉积物类型及其特征
第三节 冲积扇的沉积环境及其沉积序列
冲积扇的特征及石油地质意义.
一、冲积扇储层沉积特征
4、总结
扇根到扇缘沉积物粒度变细，分选、磨圆变好,稳定
组分相对增加；单层厚度变薄，块状层理大型层
理小型层理；冲刷面少多少
一、冲积扇储层沉积特征
岩性组合：色红、粒粗、混杂，杂基多
4、总结
扇顶：砾石大于90%；扇中：砾石大于50%，细粒小于30%；扇缘：细粒沉积为主
3、相序特征
由于冲积扇多 是成群出现， 朵叶体之间往 往相互叠置， 或者以洪泛平 原沉积、干盐 湖沉积把各朵 叶体区分开。 因此，在横向 剖面上，主要 特征为各种类 型的沉积物 （近端、远端、 盆地）交替出 现。
曹成寅，2011
一、冲积扇储层沉积特征
3、相序特征
横向上，向源区方向与残积相、坡积相邻接，向沉 积区与冲积平原组合或风成-干盐湖相邻接
2012级博士
冲积扇与油气的关系
姓 时 名：桂丽黎 间：2012.11
Hale Waihona Puke 纲一、冲积扇储层沉积特征二、冲积扇储层构型解剖 三、冲积扇与油气的关系
一、冲积扇储层沉积特征
储层沉积特征：冲积扇以岩性粗、颜色红、
厚度大为其沉积特征，平面上呈扇形、剖
面上呈楔状碎屑岩体。
石油地质学意义：冲积扇沉积与储层关系 密切。
一、冲积扇储层沉积特征
2、相沉积特征
扇中：坡度较小，辫状河（漫流）沉积、砂 -砾比增 大，平行层理和交错层理
伊振林，2010
一、冲积扇储层沉积特征
2、相沉积特征
扇中微相：辫流线、沙岛、漫流带
辫流线：主槽进入扇 中部位产生分叉，分 支河道即为辫流线。 具有辫状河道特征， 向上变细的旋回特征。 沙岛：又称辫流沙坝 沉积，主要是垂向加 积和进积作用形成。 为中细砾岩夹砂泥质 层。
第四纪昌平冲积扇沉积特征研究
ｌ ｉ ｔ ｈ ｏ ｆ ａ ｃ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｅ ｒ ａ ｒ ｃ ｈ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ，ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｃ ｒ ｏ ｐ ｏ ｆ ａ ｌ ｌ ｕ ｖ ｉ ａ ｌ ｆ ａ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｃ ａ ｔ ｉ ｇ ｏ ｒ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ｉ ｔ ｈ ｏ ｆ ａ ｃ ｉ ｅ ｓ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｌ ｕ ｖ ｉ ａ ｌ ｆ ａ ｎ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓ ｕ ｆｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ，ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｌ ｕ ｖ ｉ ａ １ ｆ ａ ｎ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｒ ｙ
（ １ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｊ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ，Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ４ ０ ２ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｃ ＮＰ Ｃ Ｘｉ ｂ ｕ Ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ，Ｋａ ｒ ａ ｍ ａ ｙ ，Ｘｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ８ ３ ４ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
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泥石流含砾杂砂岩
泥泛砂质泥岩
泥石流含砾杂砂岩
冲积扇扇中亚相二个期次沉积的泥石流紫红色含砾杂砂岩与泥泛沉积 的砂质泥岩呈互层产出(安徽宣城县八里岗剖面始新统吴雪岭组)
间歇辫状河砾岩 片泛泥、粉砂岩
冲积扇扇端亚相片泛沉积的泥、粉砂岩夹间歇辫状河道砂、砾岩远景 (安徽宣城县敬亭山公园始新统双塔寺组
冲积扇扇端亚相中片泛泥、粉砂岩夹间歇沉积的辫状河道砂、砾岩近景 (安徽宣城县敬亭山公园始新统双塔寺组)
窿7井，下沟组 下段杂色冲积扇 砾岩，磨园较好， 镶嵌式胶结，分 选差，粒径215cm，砾石成分 为长英质岩石、 千枚岩等，局部 可见白云岩同生 泥。该砾岩为内 扇水道沉积，与 下部扇三角洲前 缘水下分流河道 相的紫红色泥质 砾岩呈过渡关系。
彭州狮山剖面须四段底部冲积扇扇根辫状河道砾岩
冲积扇和的大型底 冲刷构造远景（万 源石冠寺，须四段）
冲积扇的沉积相划分
1.扇根（陡坡型辫状河和泥石流）
2.扇中（分流的辫状河、泥石流，筛积物）
3.扇端或扇缘（缓坡型辫状河、片泛、湖泊、
干盐湖、泛滥平原
冲积扇相带划 分：（冲积扇 和扇间）；冲 积扇：扇根 （主槽、槽间 滩 ）；扇中 （主水道、次 水道、漫流带、 水道间）；扇 缘（席状片流、 水道 径流）。 扇间：（扇间 滩 和扇间洼 地）。
内蒙古二连盆地阿南凹陷下白垩统腾格尔组腾一段冲积扇沉积 体系和储层发育位置示意图（据赵澄林，1991）
阿拉 斯加 冰水 冲积 扇的 坡度、 砂体 类型 、 内部 结构。
冲积扇沉 积序列和剖 面结构(酒西 盆地青西坳
陷.鸭594井,
下白垩统赤
金堡组)
彭州狮山剖面须四段 冲积扇剖面结构
旱地扇的沉积层序和剖面结构（据斯蒂尔，1974）：A. 苏格兰老红砂岩；B和C.赫布里底群岛新红砂岩
鲁西南古近系官庄组 冲积扇沉积体系和储 层发育位置示意图 （据赵澄林，1992）
酒泉盆地旱峡煤矿赤金堡组冲积扇内扇叠置水道砾岩
肃南剖面下沟组底部冲积扇内扇泥石流沉积
肃南剖面下沟组底部冲积扇扇根中的泥石流沉积
冲积扇扇根泥石流沉积的棕红色杂砾岩近景(安徽炳丘上侏罗统炳丘组)
泥石流沉积的付砾岩
辫状主河道砾岩
辫状主河道砾岩
大型冲刷截切面
辫流砂岛含砾砂岩
冲积扇扇根辫状河道砾岩与辫流砂岛含砾砂岩呈大型冲刷 截切接触关系(安徽休宁县炳丘剖面上侏罗统炳丘组)
第四讲、冲积扇沉积体 系储层沉积学
典型的冲积扇相模式（据Spearing，1974），A-B.纵剖面：C-D，横剖面
现代疏勒河冲积扇
现代疏勒河冲积扇
龙门山前缘 的冲积扇群
龙门山前缘 的冲积扇群
冲积扇
冲积扇的分类
冲积扇的成因类型，A.湿地扇 ：B.旱地扇
Trellheim冲 积扇各种沉 积类型的分 布，反映砾 石的分布和 辫状河沉积 是不断分叉 合并。黑色 的是泥石流 堤，点点的 为筛余沉积